java-并发编程Executor、Executors、ExecutorService
Executor
简介
Executor框架便是Java 5中引入的,其内部使用了线程池机制,它在java.util.cocurrent 包下,通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭,可以简化并发编程的操作。因此,在Java 5之后,通过Executor来启动线程比使用Thread的start方法更好,除了更易管理,效率更好(用线程池实现,节约开销)外,
还有关键的一点:有助于避免this逃逸问题——如果我们在构造器中启动一个线程,因为另一个任务可能会在构造器结束之前开始执行,此时可能会访问到初始化了一半的对象用Executor在构造器中。Eexecutor作为灵活且强大的异步执行框架,其支持多种不同类型的任务执行策略,提供了一种标准的方法将任务的提交过程和执行过程解耦开发,基于生产者-消费者模式,其提交任务的线程相当于生产者,执行任务的线程相当于消费者,并用Runnable来表示任务,Executor的实现还提供了对生命周期的支持,以及统计信息收集,应用程序管理机制和性能监视等机制。
Executor:一个接口,其定义了一个接收Runnable对象的方法executor,其方法签名为executor(Runnable command),该方法接收一个Runable实例,它用来执行一个任务,任务即一个实现了Runnable接口的类,一般来说,Runnable任务开辟在新线程中的使用方法为:new Thread(new RunnableTask())).start(),但在Executor中,可以使用Executor而不用显示地创建线程:executor.execute(new RunnableTask());源码如下:
Executor的UML类图
ExecutorService
简介
- 是一个比Executor使用更广泛的子类接口,其提供了生命周期管理的方法,返回 Future 对象,以及可跟踪一个或多个异步任务执行状况返回Future的方法;可以调用ExecutorService的shutdown()方法来平滑地关闭 ExecutorService,调用该方法后,将导致ExecutorService停止接受任何新的任务且等待已经提交的任务执行完成(已经提交的任务会分两类:一类是已经在执行的,另一类是还没有开始执行的),当所有已经提交的任务执行完毕后将会关闭ExecutorService。因此我们一般用该接口来实现和管理多线程。
- 通过 ExecutorService.submit() 方法返回的 Future 对象,可以调用isDone()方法查询Future是否已经完成。当任务完成时,它具有一个结果,你可以调用get()方法来获取该结果。你也可以不用isDone()进行检查就直接调用get()获取结果,在这种情况下,get()将阻塞,直至结果准备就绪,还可以取消任务的执行。Future 提供了 cancel() 方法用来取消执行 pending 中的任务。ExecutorService 全部代码(除注释外)代码如下:
Executors
简介
Executors类,提供了一系列工厂方法用于创建线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
主要有以下6中创建方式:
newCachedThreadPool
- 缓存型池子,先查看池中有没有以前建立的线程,如果有,就 reuse.如果没有,就建一个新的线程加入池中
- 缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务因此在一些面向连接的daemon型SERVER中用得不多。但对于生存期短的异步任务,它是Executor的首选。
- 能reuse的线程,必须是timeout IDLE内的池中线程,缺省 timeout是60s,超过这个IDLE时长,线程实例将被终止及移出池。
- 注意,放入CachedThreadPool的线程不必担心其结束,超过TIMEOUT不活动,其会自动被终止。
newFixedThreadPool
- newFixedThreadPool与cacheThreadPool差不多,也是能reuse就用,但不能随时建新的线程
- 其独特之处:任意时间点,最多只能有固定数目的活动线程存在,此时如果有新的线程要建立,只能放在另外的队列中等待,直到当前的线程中某个线程终止直接被移出池子
- 和cacheThreadPool不同,FixedThreadPool没有IDLE机制(可能也有,但既然文档没提,肯定非常长,类似依赖上层的TCP或UDP IDLE机制之类的),所以FixedThreadPool多数针对一些很稳定很固定的正规并发线程,多用于服务器
- 从方法的源代码看,cache池和fixed 池调用的是同一个底层 池,只不过参数不同:
- fixed池线程数固定,并且是0秒IDLE(无IDLE),cache池线程数支持0-Integer.MAX_VALUE(显然完全没考虑主机的资源承受能力),60秒IDLE
newScheduledThreadPool
- 调度型线程池
- 这个池子里的线程可以按schedule依次delay执行,或周期执行
newWorkStealingPool
- 工作窃取,使用多个队列来减少竞争(ForkJoinPool实现)
newSingleThreadExecutor
- 单例线程,任意时间池中只能有一个线程
- 用的是和cache池和fixed池相同的底层池,但线程数目是1-1,0秒IDLE(无IDLE)
- 只会使用唯一一个线程来执行任务,即使提交再多的任务,也都是会放到等待队列里进行等待
newSingleThreadScheduledExecutor
- 单线程能延迟执行、定时执行的线程池
Executor VS ExecutorService VS Executors区别
- Executor 和 ExecutorService 第一个区别是:ExecutorService 接口继承了 Executor 接口,是 Executor 的子接口
- Executor 和 ExecutorService 第二个区别是:Executor 接口定义了
execute()
方法用来接收一个Runnable
接口的对象,而 ExecutorService 接口中的submit()
方法可以接受Runnable
和Callable
接口的对象。 - Executor 和 ExecutorService 第三个区别是:Executor 中的
execute()
方法不返回任何结果,而 ExecutorService 中的submit()
方法可以通过一个 Future 对象返回运算结果。 - Executor 和 ExecutorService 第四个区别是:除了允许客户端提交一个任务,ExecutorService 还提供用来控制线程池的方法。比如:调用
shutDown()
方法终止线程池。 - Executors 类提供工厂方法用来创建不同类型的线程池。比如: newSingleThreadExecutor() 创建一个只有一个线程的线程池,newFixedThreadPool(int numOfThreads)来创建固定线程数的线程池,newCachedThreadPool()可以根据需要创建新的线程,但如果已有线程是空闲的会重用已有线程。
每天进步一点点!!!